M4 (球状星团)

M4
M4
	球状星团M4 ; Credit: ESO影像调查
观测数据(J2000 历元)
分类	IX
星座	天蝎座
赤经	16h 23m 35.22s
赤纬	–26° 31′ 32.7″
距离	7.2 kly（2.2 kpc）
视星等 (V)	+5.9
视直径(V)	26′.0
物理性质
Mass	6.7×104 M☉
半径	35 光年s
金属量	–1.07 dex
估计年龄	(12.2 ± 0.2) Gyr
值得注意的特色	邻近的球状星团
其它名称	NGC 6121
	参见：球状星团，球状星团表

M4或梅西耶4（也称为NGC 6121）是在天蝎座的一个球状星团。它是Philippe Loys de Chéseaux（英语：Philippe Loys de Chéseaux）在1745年发现，梅西耶在1764年将它收录为梅西耶天体。这是第一个被分辨出单颗恒星的球状星团。

可见性

M4即使在最小的望远镜中也很显眼，它是一个模糊的光球，位于明亮的恒星心宿二西方1.3度的地方。两个天体可以同时在双筒望远镜中看到，是最容易找到的球状星团之一。中等口径的望远镜可以分辨出单颗的恒星，其中最亮恒星的视星等为10.8等。

特点

M4是一个相当松散的球状星团，直径约为75光年，在夏普力-索耶集中度分类法中的分类为IX。以中等口径的望远镜可以看见其核心有一个典型的“棒状”结构穿过。威廉·赫歇尔在1783年首次发现这个结构，它由11等的恒星组成，长约2.5角分。在M4中观测到的变星至少已经有43颗。

M4距离地球约7,200光年，是距离太阳系最近的球状星团。它的年龄估计为122亿年^[6]。

在天文学，将氢和氦以外的元素通通称为金属，所以这些元素的丰度称为金属量，通常就以铁元素相对于氢的丰度来表示，并与太阳相比较。对于M4，测得的铁丰度等于：

\left[{\frac {Fe}{H}}\right]\ =\ -1.07\pm 0.01

这个值是相对于太阳中的铁氢比的对数。因此，这个星团的铁丰度相当于太阳铁丰度的8.5%。这有力地表明这个星团拥有两个年龄不同的恒星群，星团可能经历了两个恒星形成的主要周期或阶段^[5]。

空间速度分量(U, V, W)=(–57 ± 3, –193 ± 22,–8 ± 5)km/s。这确认了它环绕银河系的轨道周期为(116 ± 3) 百万年，离心率 0.80 ± 0.03：近银心点距离为(0.6 ± 0.1) 千秒差距，远银心点距离为(5.9 ± 0.3)千秒差距。与星系平面成 23°±6°的倾斜角，因此它会高于盘面上方 1.5±0.4 kpc ^[7]。当它通过银河盘面时，距离银河核心不到5kpc。因此，M4每次通过时都会经历潮汐激波的冲击，这会导致恒星反复地脱落。因此，M4在过去可能更大^[5]。

值得注意的恒星

1995年，哈伯太空望远镜拍摄的照片揭示了M4中的白矮星，它们是银河系中已知最古老的恒星，年龄为130亿年。其中一颗白矮星被发现是一颗带有脉冲星伴星PSR B1620-26和一颗行星 PSR B1620-26b的联星。这颗行星的质量是木星的2.5倍。

在1987年，发现一颗周期大约是蟹状星云脉冲星10倍的毫秒脉冲星CX-1，其周期为3.0毫秒。它可能是毫秒脉冲星/中子星的联星，它的轨道周期为6.31小时。

闪烁镜

小罗伯特·伯纳姆描述在闪烁镜（英语：Spinthariscope）下看到M4有超运动发光的α粒子（参见伯纳姆天体手册，第三卷：从孔雀座至狐狸座第1703页）。

图集

在M4中有一颗恒星被发现含有比预期多得多的稀有轻元素：锂^[8]。
哈伯太空望远镜拍摄的M4。拥有数万颗恒星的M4是许多白矮星的家园^[9]。
使用32英寸舒尔曼望远镜中看到的M4。
业馀天文学家使用小望远镜拍摄的M4。

参见

梅西耶天体
梅西耶天体列表
深空天体
天蝎座
NGC天体列表
半人马座ω（另一个能以肉眼看见的球状星团）
M5（在极端良好的条件下，能以肉眼看见的另一个球状星团）

参考资料

^ Shapley, Harlow; Sawyer, Helen B. A Classification of Globular Clusters. Harvard College Observatory Bulletin. August 1927, 849 (849): 11–14. Bibcode:1927BHarO.849...11S.
^ ^2.0 ^2.1 Goldsbury, Ryan; et al. The ACS Survey of Galactic Globular Clusters. X. New Determinations of Centers for 65 Clusters. The Astronomical Journal. December 2010, 140 (6): 1830–1837. Bibcode:2010AJ....140.1830G. arXiv:1008.2755 . doi:10.1088/0004-6256/140/6/1830.
^ ^3.0 ^3.1 M 4. SIMBAD. 斯特拉斯堡天文资料中心. [2010-03-25].
^ Marks, Michael; Kroupa, Pavel. Initial conditions for globular clusters and assembly of the old globular cluster population of the Milky Way. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. August 2010, 406 (3): 2000–2012. Bibcode:2010MNRAS.406.2000M. arXiv:1004.2255 . doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16813.x. Mass is from M_PD on Table 1.
^ ^5.0 ^5.1 ^5.2 Marino, A. F.; et al. Spectroscopic and photometric evidence of two stellar populations in the Galactic globular cluster NGC 6121 (M 4). Astronomy and Astrophysics. November 2008, 490 (2): 625–640. Bibcode:2008A&A...490..625M. arXiv:0808.1414 . doi:10.1051/0004-6361:200810389.
^ ^6.0 ^6.1 Caputo, F.; Castellani, V.; Quarta, M. L. Reddening, distance modulus and age of the globular cluster NGC 6121 (M4) from the properties of RR Lyrae variables. Astronomy and Astrophysics. February 1985, 143 (1): 8–12. Bibcode:1985A&A...143....8C.
^ Dinescu, Dana I.; Girard, Terrence M.; van Altena, William F. Space Velocities of Globular Clusters. III. Cluster Orbits and Halo Substructure. The Astronomical Journal. April 1999, 117 (4): 1792–1815. Bibcode:1999AJ....117.1792D. doi:10.1086/300807 .
^ A Cluster with a Secret. ESO Press Release. [5 September 2012]. （原始内容存档于2020-11-12）.
^ Ancient orbs. ESA/Hubble Picture of the Week. [3 September 2012]. （原始内容存档于2017-10-24）.

外部链接

M4, SEDS Messier pages （页面存档备份，存于互联网档案馆）
M4, Galactic Globular Clusters Database page （页面存档备份，存于互联网档案馆）
Hubble Space Telescope Finds Stellar Graveyard. Hubble News Desk. 1995-08-28 [2006-05-24]. （原始内容存档于2006-07-20）.
Gray, Meghan. M4 – Globular Cluster. Deep Sky Videos. Brady Haran. [2020-11-22]. （原始内容存档于2020-07-02）.
WikiSky上关于M4 (球状星团)的内容：DSS2, SDSS, GALEX, IRAS, 氢α, X射线, 天文照片, 天图, 文章和图片

天文学目录
NGC天体表：	NGC 6119 - NGC 6120 - NGC 6121 - NGC 6122 - NGC 6123

[hcob849_11-1] Shapley, Harlow; Sawyer, Helen B. A Classification of Globular Clusters. Harvard College Observatory Bulletin. August 1927, 849 (849): 11–14. Bibcode:1927BHarO.849...11S.

[aj140_6_1830-2] 2.0 ^2.1 Goldsbury, Ryan; et al. The ACS Survey of Galactic Globular Clusters. X. New Determinations of Centers for 65 Clusters. The Astronomical Journal. December 2010, 140 (6): 1830–1837. Bibcode:2010AJ....140.1830G. arXiv:1008.2755 . doi:10.1088/0004-6256/140/6/1830.

[simbad-3] 3.0 ^3.1 M 4. SIMBAD. 斯特拉斯堡天文资料中心. [2010-03-25].

[mnras406_3_2000-4] Marks, Michael; Kroupa, Pavel. Initial conditions for globular clusters and assembly of the old globular cluster population of the Milky Way. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. August 2010, 406 (3): 2000–2012. Bibcode:2010MNRAS.406.2000M. arXiv:1004.2255 . doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16813.x. Mass is from M_PD on Table 1.

[aaa490_2-5] 5.0 ^5.1 ^5.2 Marino, A. F.; et al. Spectroscopic and photometric evidence of two stellar populations in the Galactic globular cluster NGC 6121 (M 4). Astronomy and Astrophysics. November 2008, 490 (2): 625–640. Bibcode:2008A&A...490..625M. arXiv:0808.1414 . doi:10.1051/0004-6361:200810389.

[aaa143_1-6] 6.0 ^6.1 Caputo, F.; Castellani, V.; Quarta, M. L. Reddening, distance modulus and age of the globular cluster NGC 6121 (M4) from the properties of RR Lyrae variables. Astronomy and Astrophysics. February 1985, 143 (1): 8–12. Bibcode:1985A&A...143....8C.

[aj117_4-7] Dinescu, Dana I.; Girard, Terrence M.; van Altena, William F. Space Velocities of Globular Clusters. III. Cluster Orbits and Halo Substructure. The Astronomical Journal. April 1999, 117 (4): 1792–1815. Bibcode:1999AJ....117.1792D. doi:10.1086/300807 .

[8] A Cluster with a Secret. ESO Press Release. [5 September 2012]. （原始内容存档于2020-11-12）.

[9] Ancient orbs. ESA/Hubble Picture of the Week. [3 September 2012]. （原始内容存档于2017-10-24）.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]